POSTER Les oligomères d'acides phénoliques : de puissants effecteurs de la biosynthèse des trichothécènes

Français

The oligomers of phenolic acids: efficient modulator of trichothecenes biosynthesis

Atanasova-Penichon Vessela (1) ; Boutigny Anne-Laure (2) ; Gros Jacques (1) ; Forget-Richard Florence (1)

(1) INRA UR 1264 « MycSA » ; (2) IRTAC

Le champignon du genre Fusarium est un pathogène très présent sur blé qui produit des métabolites secondaires avec une toxicité avérée envers les hommes et les animaux, notamment les trichothécènes de type B (TCT B). En absence de procédés de décontamination, il est nécessaire d'agir en amont, c'est-à-dire de pouvoir limiter la production de fusariotoxines au champ. Une des stratégies pour le contrôle des mycotoxines réside dans la sélection de variétés céréalières riche en constituants biochimiques du grain capables d'interférer avec la biosynthèse des TCT B. Des travaux au laboratoire ont montré que des constituants inhibiteurs de la toxinogénèse sont localisés dans les sons du blé. Ainsi, dans cette étude, deux stratégies de recherche de ces composés inhibiteurs ont été menées. D'une part, l'effet de composés candidats et en particulier des acides phénoliques des sons du blé dur sur la production de trichothécènes de type B a été étudié et, d'autre part, une démarche sans à priori visant à purifier d'autres entités inhibitrices a été menée. Concernant la première stratégie, un extrait reconstitué d'acides phénoliques monomères des sons du blé et un extrait naturel des acides phénoliques liés des sons ont été testés in vitro pour leur effet inhibiteur vis-à-vis de l'accumulation de TCT B par Fusarium culmorum. Les résultats ont montré que les deux extraits inhibent la production de mycotoxines. Cependant, l'extrait naturel a un effet inhibiteur 3,5 fois plus important que l'extrait reconstitué. L'analyse par spectrométrie de masse a montré qu'en plus des acides phénols monomères, l'extrait naturel contient des oligomères (dimères et trimères) d'acide férulique. Concernant la deuxième stratégie, l'approche sans à priori a consisté à fractionner et purifier une ou des molécule(s) inhibitrice de la biosynthèse des TCT B à partir d'un extrait polaire des sons du blé. Les analyses de ce composé par CLHP/SM/SM et CLHP/DAD ont montré qu'il s'agit probablement d'une structure contenant une partie phénolique. Les deux approches menées en parallèles ont conduit à la même conclusion, notamment que les acides phénoliques et les oligomères d'acide phénolique pourrant être de puissants inhibiteurs de la biosynthèse des TCT B par F. culmorum.

blé dur ; Fusarium ; trichothécène ; voie de biosynthèse ; acide phénolique ; oligomère d'acides phénoliques ; fractionnement

durum wheat ; Fusarium ; trichothecene ; biosynthesis pathway ; phenolic acid ; oligomer of phenolic acids ; fractionation

Pathogenous fungi of the genus Fusarium are frequently present on wheat and produce secondary metabolites with animal and human toxicity, in particular the type B trichothecenes (TCT B). In absence of efficient detoxification processes, it is essential to prevent mycotoxins accumulation in the field. One of the strategies for mycotoxins control is the selection of cereal varieties rich in biochemical components able to interfere with the TCT B biosynthesis pathway. Previous studies performed in our laboratory showed that compounds inhibiting TCT B biosynthesis are present in wheat bran. Thus, in this study, two strategies were carried out in order to identify these inhibiting compounds. On the one hand, the effect of candidate compounds, in particular phenolic acids that are present in bran of durum wheat, on TCT B production was studied and, on the other hand, a step without a priori was carried out to purify other inhibiting entities. Concerning the first strategy, a reconstituted extract of monomeric phenolic acids present in wheat bran and a natural extract of the cell wall bound phenolic acids were tested in vitro for their inhibiting effect on TCT B biosynthesis by Fusarium culmorum. The results showed that the two extracts inhibit mycotoxins production. However, the inhibiting effect of natural extract is 3.5 times more important than those of reconstituted extract. The mass spectrometry analysis showed that the natural extract contains oligomers (dimers and trimers) of ferulic acid in addition to the monomeric forms. Concerning the second strategy, the approach without a priori consisted in purifying the molecules able to inhibit the TCT B biosynthesis from a polar extract of the wheat bran. The analysis by HPLC/MS/MS and HPLC/DAD of the isolated compound showed that it could contain a phenolic acid part. The two strategies led to the same conclusion: phenolic acids and oligomers of phenolic acid are probably efficient inhibitors of TCT B biosynthesis by F. culmorum.

2007

1. Maîtrise préventive de la biosynthèse des fusariotoxines au champ